Die Auswirkungen der Rodungen tropischer Regenwälder auf den Landschaftshaushalt

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG

2 AUSWIRKUNGEN DER RODUNGEN TROPISCHER REGENWÄLDER AUF DEN LANDSCHAFTSHAUSHALT 2.1 ÜBERSICHT ÜBER DIE AUSWIRKUNGEN DER RODUNGEN 2.2 LOKALE UND REGIONALE AUSWIRKUNGEN DER RODUNGEN 2.2.1 Die Abhängigkeit der Auswirkungen von der Größe der Rodungen 2.2.2 Auswirkungen auf das Klima 2.2.3. Auswirkungen auf die Böden 2.2.4 Auswirkungen auf die Vegetation 2.2.4.1 Auswirkungen durch Rodungen 2.2.4.2 Auswirkungen durch Holzeinschlag 2.3 GLOBALE AUSWIRKUNGEN DER RODUNGEN

3 URSACHEN DER RODUNGEN TROPISCHER REGENWÄLDER

4 FAZIT

5 LITERATURLISTE

6 ANHANG: ERGÄNZENDE ABBILDUNGEN

Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen

Abb. 1: Verursachung von Umweltschäden durch Entwaldung

Abb. 2: Zusammenhang zwischen Entwaldung und Missernten

Abb. 3: Pflanzenstockwerke und Klimabedingungen

Abb. 4: Bodenbildung vom Äquator zum Pol

Abb. 5: Tonmineralgehalte, pH-Werte und Austauschkapazitäten

Abb. 6: Austauschvorgänge in tropischen Böden

Abb. 7: Ursachen der Regenwaldzerstörung

Tab. 1: Klimatische Änderungen durch Rodung

Tab. 2: Pyrogene Emissionen bei der Brandrodung

Tab. 3: Biomassendichte verschiedener Vegetationsformen

Abbildungen im Anhang

Abb. I: Wasserbilanz im amazonischen Regenwald

Abb. II: Nährstoffkreislauf und Stockwerksbau

Abb. III: Nährstoffkreislauf im Regenwald

Abb. IV: Bodenprofile

Abb. V: Tagesablauf in den Tropen

Abb. VI: Eingriffe in den Regenwald

1 Einleitung

Die Vielfalt in den tropischen Regenwäldern scheint auf den ersten Blick unermeßlich zu sein. Der Artenreichtum sowohl der Flora als auch der Fauna scheint beliebig erweiterbar. Bereits Alexander von Humboldt bemerkte als er mit Bonpland im Amazonasgebiet Venezuelas im Jahr 1799 unterwegs war:

„Wie die Narren laufen wir bisher umher,... Bonpland versichert, daßer von Sinnen kommen werde, wenn die Wunder nicht bald aufhören. Aber schöner noch als all diese Wunder im einzelnen ist der Eindruck, den das Ganze dieser kraftvollen,üppigen und doch dabei so leichten, erheiternden, milden Pflanzennatur macht. Ich fühle es, daßich hier sehr glücklich sein werde und daßdiese Eindrücke mich auch künftig noch oft erheitern werden. “ (OroVerde 1995, S.17.) ¹

Diese Arbeit soll sich mit den Auswirkungen der Rodungen von Regenwäldern auf den Landschaftshaushalt beschäftigen.

Bereits in Kapitel zwei wird vom Zustand des gerodeten Waldes ausgegangen, um die Auswirkungen auf die Geofraktoren Klima, Böden und Vegetation zu beschreiben. Zur Verdeutlichung der Auswirkungen und zum besseren Verständnis wird auch das intakte Ökosystem tropischer Regenwald in seinen Grundzügen beschrieben. Ein besonderer Schwerpunkt ist die für Klimaänderungen wichtige Albedo. Die Auswirkungen sollen dabei auf lokaler und globaler Ebene betrachtet werden. Im Ansatz erfolgt auch die Darstellung der Grundlagen des Ökosystems tropischer Regenwald. Dabei ist es wichtig, die Verzahnung der einzelnen Faktoren und ihre gegenseitige Wirksamkeit zu beachten, auch wenn dies der Übersichtlichkeit dieser Arbeit nicht immer förderlich ist.

In Kapitel drei wird auf die Ursachen für die Rodungen der tropischen Regenwälder eingegangen werden. Dabei werden die wichtigsten Ursachen wie z.B. Holzbau, Bodenschätze, Ackerbau und Siedlungsdruck betrachtet und Lösungsansätze vorgestellt. Im Anhang befinden sich einige ergänzende Abbildungen zur Veranschaulichung des Ökosystems Regenwald.

2 Auswirkungen der Rodungen tropischer Regenwälder auf den Landschaftshaushalt

Durch die Rodung der Regenwälder kommt es zu einem Vegetationsverlust, einer Vegetationsvereinfachung oder zu einer Degradierung der Wälder. Damit werden die physikalischen Parameter der Erdoberfläche beeinflußt. Die Degradierung spielt bei der Veränderung der Oberflächeneigenschaften eine untergeordnete Rolle. Die Ableitung von Klimaeffekten erfolgt mit Hilfe von Rechenmodellen, die von einer völligen Rodung einer Region der Erde ausgehen. Dies ist erforderlich, um die Auswirkungen auf das Klima durch die Überschreibung natürlicher Fluktuationen zu verdeutlichen (Baaden 1994). Zu beachten ist dabei allerdings, daß Klimaänderungen im allgemeinen nur stochastisch, d.h. mittels nicht geschlossen lösbarer Gleichungen (undeterminiert) beschreibbar sind (allgemein als Chaos-Theorie bekannt). Aus diesen Voraussetzungen ergeben sich Ungenauigkeiten, die im Ergebnis selbst völlig Konträres zulassen.

2.1 Übersicht über die Auswirkungen der Rodungen

Am Anfang dieses Kapitels steht eine kurze Übersicht der Auswirkungen von Rodungen tropischer Regenwälder. Im Anschluß daran soll auf die verschiedenen Aspekte im Einzelnen eingegangen werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 und 2: Quelle: Kohlhepp 1987, S. 9.

Abbildung 1 stellt den Zusammenhang zwischen Entwaldung und Umweltschäden her, während Abbildung 2 den Zusammenhang zwischen Entwaldung und den Folgen für die Landwirtschaft darstellt. Wie aus diesen Abbildungen zu sehen ist, sind die Auswirkungen der Rodungen sehr vielschichtig. Die Auswirkungen der Rodung beeinflussen sich gegenseitig, daß heißt sie können sich verstärken oder abschwächen. Im folgenden sollen die Auswirkungen auf die einzelnen Geofaktoren Klima, Böden und Vegetation aus Gründen der Übersichtlichkeit getrennt betrachtet werden.

2.2 Lokale und Regionale Auswirkungen der Rodungen

2.2.1 Die Abhängigkeit der Auswirkungen von der Größe der Rodungen

Um die Auswirkungen der Rodungen tropischer Regenwälder richtig zu beschreiben, ist es wichtig, auf die Größe der Rodungen einzugehen. Weiß (1991) geht davon aus, daß sich erst ab eine Größe von mehr als einem Quadratkilometer Änderungen auf den Landschaftshaushalt ergeben. Bei Rodungen unterhalb dieses Größenbereichs können die Auswirkungen auf das Klima und auf die Böden vom Ökosystem absorbiert werden. Allerdings kann auch das nur geschehen, wenn die Restbestände an Regenwald groß genug sind. Ansonsten entsteht eine Inselwirkung (Viele kleine Rodungen in geringem Abstand wirken wie eine Große).

Bei kleineren Rodungen, wie sie vor allem durch den Brandrodungswanderfeldbau (shifting cultivation) der indigenen Bevölkerung entstehen, können keine Änderungen im Landschaftshaushalt bezüglich des Klimas festgestellt werden. Die Rodungen für den Brandrodungswanderfeldbau betragen im Durchschnitt ¼ bis ½ ha, dies entspricht einer Fläche von 2500 - 5000 m² (Weischet 1980).

2.2.2 Auswirkungen auf das Klima

Die Auswirkungen von Rodungen auf das Klima sind, wenn man die klimatischen Bedingungen im gerodeten und intaktem Regenwald vergleicht, drastisch. Der Energiehaushalt der Kontinente wird neben anderen Faktoren auch durch die

Albedo beeinflußt. Als Albedo wird der Anteil der von der Erdoberfläche reflektierten kurzwelligen Strahlung (z.B. bei dunklem Gestein 5%, bei Schnee 90%) bezeichnet. Strahlungsklimatisch stellt die Albedo die wichtigste entwaldungsinduzierte Komponente dar (Weischet 1980). Um Klimaveränderungen, die durch eine Albedoänderung ausgelöst werden, zu beschreiben, ist es nötig, die Energiehaushaltsgleichung für ein beliebiges Gebiet bzw. einen Körper zu betrachten (vgl. Weischet 1980, Baaden 1994):

(Q+q) (1-a) = A-G + LE + W

dabei bedeutet:

Q: direkte Sonneneinstrahlung

q: indirekte Sonneneinstrahlung (diffuses Himmelslicht)

Q+q: Globalstrahlung

a: Albedo

(q+Q) a: reflektierte kurzwellige Strahlung

(Q+q) -(Q+q) a

= (Q+q) (1-a): Nettoeinstrahlung der Sonne

1-a: nicht reflektierter Anteil der Globalstrahlung

A: langwellige Ausstrahlung der Oberfläche

G: langwellige Gegenstrahlung der Atmosphäre

G-A: Nettowärmestrahlung

LE: latente Wärme (Verdunstungsfluß)

W: fühlbare Wärme (Wärmefluß)

Die linke Seite der Gleichung beschreibt die Netto-Einstrahlung der Sonne, die rechte Seite den Netto-Energie-Verlust der Erdoberfläche. Damit läßt sich eine Strahlungsbilanz errechnen. Wie verändern sich die Werte der Albedo und wie wirkt sich dies auf das Klima aus? Goldammer (1993) bzw. Baaden (1994) geben für die Albedo folgende Werte an: geschlossene Primärwälder 11% - 13%; geschlossene Sekundärwälder 13% - 17%; Ackerland 17% - 25%; Weideland 18%

- 25%; Vegetationsloses Land 20% - 35%.

Auf die Energiehaushaltsgleichung wirkt sich der Anstieg der Oberflächen-Albedo folgendermaßen aus (Baaden 1994):

- Durch die Erhöhung der Albedo (a) wird der Ausdruck (1-a) kleiner. Der nicht reflektierte Anteil an der Globalstrahlung nimmt ab, die Strahlungsabsorption sinkt. Dadurch wird die Erdoberfläche abgekühlt.
- Wenn Q und q konstant bleiben, sinkt die Netto-Einstrahlung der Sonne.
- Der Rückgang der Netto-Einstrahlung der Sonne verursacht eine Abnahme der Netto-Energie-Abgabe der Erdoberfläche. Der Atmosphäre wird weniger Energie zugeführt. Dadurch erfolgt eine Abkühlung der mittleren und höheren Troposphäre.

Die folgenden klimarelevanten Elemente werden durch die Entwaldung und den damit verbundenen Albedo Anstieg beeinflußt (Baaden 1994, S.119):

- Wolkenbildung und Luftfeuchtigkeit
- Niederschläge
- Evaporation und Transpiration
- Interzeption und Interzeptionsverdunstung
- Oberflächenabfluß
- Windgeschwindigkeiten
- Bodenfeuchte

Durch die Abkühlung der mittleren und höheren Troposphäre wird die Konvektion in den Tropen allgemein abgeschwächt. Insbesondere schwächt sich die an der ITC stattfindende Konvektion ab, da das gesamte System weniger Energie erhält. Dadurch gelangen aus den umliegenden Gebieten weniger wasserdampfbeladene Luftmassen in die Tropen. Die Konvektion an der ITC wird durch diese Rückkopplung noch weiter abgeschwächt (Enquete-Komission 1990, Baaden 1994). Nach Baaden (1994) sinkt der Niederschlag über entwaldeten Gebieten Amazoniens um 2% - 4% pro 1% Albedo Erhöhung, dies würde etwa einer Abnahme von 200mm Niederschlag pro Jahr bedeuten.

Lokal verändert sich der Wasserkreislauf, da über zusammenhängenden Regenwaldgebieten nicht wie sonst üblich 88% des Wassers in der Atmosphäre aus den Ozeanen kommen. Die küstenfernen Regenwälder geben 75% der Niederschläge durch Transpiration und Interzeption wieder an die Atmosphäre zurück (Evapotranspiration). In Regenwaldgebieten wie z.B. Amazonien oder dem Kongo speisen sich also die Niederschläge „größtenteils aus sich selbst“ (Scholz 1998).

Da ein Großteil der Niederschläge nicht mehr durch Vegetation zurückgehalten wird und oberirdisch abfließt, steht folglich weniger Wasser zur Verdunstung zur Verfügung. Durch Passatwinde werden nur 25% der Niederschläge in die Regenwaldregionen geführt. Der verstärkte oberirdische Abfluß kann dadurch nicht aufgefangen werden, es fallen weniger Niederschläge.

Durch die abnehmenden Niederschläge steht weniger Wasser zur Verfügung. Dadurch wird die Wolkenbildung geschwächt (weniger Verdunstung) und es gelangt mehr direkte Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche. Da für die Evapotranspiration und Interzeptionsverdunstung weniger Wasser zur Verfügung steht, wird nur ein geringer Teil der Sonnenstrahlung für die Verdunstung verwendet (latente Wärme). Ein größerer Teil kann in fühlbare Wärme umgewandelt werden. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Bodens und der bodennahen Luftschichten erheblich. In einem intakten Regenwaldgebiet werden 70% -80% der Sonnenenergie durch Verdunstung in latente Energie umgewandelt. In einem Weidegebiet sind dies nur noch 50%. Somit stehen für eine Erwärmung des Bodens 20% - 30% mehr Energie zur Verfügung (Baaden 1994). Dadurch steigt die Temperaturdifferenz zwischen Tag und Nacht deutlich an. Tagsüber wird es durch die höhere Sonneneinstrahlung wärmer, nachts wird es durch die fehlende Wolkendecke und damit durch die höhere Ausstrahlung kälter.

Durch die Rodungen von Regenwäldern werden die Windgeschwindigkeiten (Bodennah) über den betroffenen Gebieten verstärkt, da die hohen Bäume als natürliches Hindernis fehlen. Dieser Effekt wird durch den Begriff aerodynamische Rauhigkeit ausgedrückt, die in [cm] gemessen wird. Einem Regenwald kommt nach dieser Definition ein Rauhigkeitsparameter von 100cm - 300cm zu (zum Vergleich: einer Stadt werden 400cm Rauhigkeitsparameter zugerechnet, bei einer Weide sind es nur noch 5cm (Baaden 1994). Auf ausgetrockneten brachliegenden Böden kann es zu verstärktem Abtrag durch höhere Windgeschwindigkeiten kommen.

Zusammenfassend kann man sagen, daß durch die Rodungen von Regenwäldern das Mikroklima lokal wesentlich rauher wird. Dem vormals sehr ausgeglichenen, gleichförmigen Klima eines Regenwaldes (Scholz 1998) ohne große Extrema folgt ein Klima, daß größere Schwankungen sowohl hygrisch als auch thermisch aufweist. Allerdings sind diese Klimaveränderungen nicht unumstritten. Messungen in Indien und Lateinamerika bestätigen (Baaden 1994) zwar eine Temperaturerhöhung und eine Abnahme des Niederschlages, aber es ist bis heute nicht nachzuweisen, ob dies Auswirkungen von Rodungen sind oder der natürlichen Klimafluktuation entspricht. Zusammenfassend sollen die klimatischen Veränderungen von Rodungen noch einmal nach Ab- und Zunahme sortiert aufgezeigt werden:

Tab. 1: Klimatische Änderungen durch Rodung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: verändert nach Baaden 1994, S.124.

Der britische Wetterdienst hat folgende klimatische Auswirkungen bei einer Umwandlung des Amazonas-Regenwaldes in Grasland berechnet (Scholz 1998, S. 151):

[...]

¹ ) zur Zitierweise: Wörtliche Wiedergaben sind mit Seitenzahl versehen, sinngemäße Wiedergaben ohne Seitenzahl, da es sich zumeist um Zusammenfassungen aus mehreren Kapiteln handelt.